DE69110746T2 - Gas heated device. - Google Patents

Gas heated device.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Gasgerät entsprechend der Präambel des Anspruchs 1.The invention relates to a gas appliance according to the preamble of claim 1.

Bestimmte Sicherheitsventile auf der Basis einer Flammenkontrolle sind schon bekannt. Diese Ventile werden in mit gasförmigen Brennstoffen betriebenen Haushaltsgeräten benutzt und sind vom thermoelektrischen Typ und benutzen die durch Erwärmen eines Thermoelements entweder durch die Flamme eines Pilotlichts oder durch den Brenner selbst erzeugte elektrische Energie.Certain safety valves based on flame control are already known. These valves are used in domestic appliances burning gaseous fuels and are of the thermoelectric type, using electrical energy generated by heating a thermocouple either by the flame of a pilot light or by the burner itself.

Die erzeugte elektrische Energie fließt durch den Kern einer elektromagnetischen Anordnung, und dies macht es möglich, daß das Sicherheitsventil geöffnet bleibt und den Zufluß von Gas zu dem von ihm kontrollierten Brenner erlaubt. Die Abwesenheit einer Flamme und das Ausströmen von Gas, das nicht verbrannt wird, macht es für das Thermoelement unmöglich, heiß zu bleiben, und deshalb wird keine elektrische Energie erzeugt, die die Aktivierung des Elektromagnets bewirkt. Als Ergebnis schließt das den Gasstrom kontrollierende Ventil.The electrical energy generated passes through the core of an electromagnetic device and this allows the safety valve to remain open and allow the flow of gas to the burner it controls. The absence of a flame and the outflow of gas that is not burned makes it impossible for the thermocouple to remain hot and therefore no electrical energy is generated to cause the activation of the electromagnet. As a result, the valve controlling the gas flow closes.

Es muß berücksichtigt werden, daß das elektromagnetische System nicht genügend Energie erzeugt, um das Sicherheitsventil auf dem Gerät anzuziehen. Es erzeugt nur genügend Energie, um das Ventil geschlossen zu halten, das deshalb manuell betätigt werden muß, um die Kraft der eingebauten Feder zu überwinden. Diese Feder wird aktiviert und schaltet das Gas ab, wenn die Temperatur nicht hoch genug ist, um die thermoelektrische Energie zu erhalten, die nötig ist, um das Sicherheitsventil offenzuhalten.It must be taken into account that the electromagnetic system does not generate enough energy to attract the safety valve on the appliance. It only generates enough energy to keep the valve closed, which must therefore be operated manually to overcome the force of the built-in spring. This spring is activated and shuts off the gas when the temperature is not high enough to obtain the thermoelectric energy necessary to keep the safety valve open.

In der Realität sollte die magnetische Anziehungskraft nur wenig größer als die von der Feder auf das Sicherheitsventil ausgeübte Federkraft sein; dieses Kraftniveau wird mit sehr geringem Verbrauch von Elektrizität erreicht.In reality, the magnetic attraction force should be only slightly greater than the spring force exerted by the spring on the safety valve; this level of force is achieved with very little consumption of electricity.

Die japanische Veröffentlichung JP-A-226525 zeigt, wie man die Zündung durch den Brenner sicherstellen, den Austritt von unverbranntem Gas verhindern und Sicherheit ermöglichen kann durch Einbau einer Zeitmesserschaltung für fortgesetzten Zündvorgang für eine vorherbestimmte Zeitspanne, die für das Zünden eines Brenners nötig ist, wenn der Zündvorgang sofort erfolgt, in eine Zündschaltung.Japanese publication JP-A-226525 shows how to ensure ignition by the burner, prevent the escape of unburned gas and enable safety by incorporating into an ignition circuit a timer circuit for continued ignition for a predetermined period of time required for ignition of a burner when ignition is instantaneous.

Wenn ein Brenner sofort durch den Funken einer Zündschaltung gezündet wird, wird eine Flammenerkennungsschaltung bedient, die die Spannung einer Batterie über einen Transistor dem Kern eines Solenoid-Sicherheitsventils zuführt und das Sicherheitsventil in der vorgegebenen zeitlichen Ventilöffnungsstellung einer ersten Zeitmesserschaltung hält, während ein Solenoid- Sicherheitsventil in der Ventilöffnungsstellung gehalten wird durch die Leitung des Kerns, bewirkt durch eine vorherbestimmte elektromotorische Kraft eines von dem Brenner erwärmten Thermoelements, wodurch die Verbrennung des Brenners fortgesetzt wird. Wenn der Brenner durch den Funken der Zündschaltung nicht sofort gezündet wird, führt ein Flammenstab keine Spannung und eine Flammenerkennungsschaltung wird nicht bedient, wodurch die Spannung der Batterie nicht dem Kern zugeführt wird und das Solenoid-Sicherheitsventil schnell geschlossen wird und der Brenner in der abgeschalteten Stellung verbleibt.When a burner is immediately ignited by the spark of an ignition circuit, a flame detection circuit is operated which supplies the voltage of a battery through a transistor to the core of a solenoid safety valve and holds the safety valve in the predetermined timed valve open position of a first timer circuit while a solenoid safety valve is held in the valve open position by the conduction of the core caused by a predetermined electromotive force of a thermocouple heated by the burner, thereby continuing combustion of the burner. When the burner is not immediately ignited by the spark of the ignition circuit, a flame rod is de-energized and a flame detection circuit is not operated, whereby the voltage of the battery is not supplied to the core and the solenoid safety valve is quickly closed and the burner remains in the shut-off position.

Durch US-Patent Nr. 3 544 247 wissen wir, daß ein Brennstoffbrenner operativ mit einem Brenner-Hauptkontrollmittel verbunden ist und in Abhängigkeit von der Bedingung eines Kontrollgeräts arbeitet. Das Brenner-Hauptkontrollmittel ist in der Art, daß es ein Gleichstromversorgungsteil umfaßt, um allen notwendigen Betriebsstrom für seine Verstärker und Kontrollrelais zur Verfügung zu stellen. Verbunden mit dem Brenner-Hauptkontrollmittel ist ein Stromspeicher, der Gleichstrom aus der Gleichstromquelle des Brenner-Hauptkontrollmittels erhält und diesen Strom für eine bestimmte Zeit speichert. Im Falle einer momentanen Stromunterbrechung für das Brenner-Hauptkontrollmittel versorgt dieser Stromspeicher das Brenner-Hauptkontrollmittel mit Gleichstrom und hält es für einen kurzen Intervall stromführend.From US Patent No. 3,544,247 we know that a fuel burner is operatively connected to a burner master control means and operates in response to the condition of a control device. The burner master control means is of the type that it includes a DC power supply section to provide all the necessary operating current for its amplifiers and control relays. Connected to the burner master control means is a power storage device which receives DC power from the DC power source of the burner master control means and stores this power for a certain time In the event of a momentary power interruption to the burner main control device, this power storage device supplies the burner main control device with direct current and keeps it energized for a short interval.

Aus der japanischen Veröffentlichung Nr. JP-A-63306311 wissen wir, wie die Sicherheit gewährleistet und eine positive Verbrennung in einer Verbrennungsvorrichtung, wie einem Heißwasserbereiter, erreicht werden kann durch eine Methode, bei der ein Brennstoffventil während einer gewünschten Hilfszeit nach der Zündung offengehalten wird und diese Hilfszeit um eine gewünschte Zeit verlängert wird, wenn die Zündung des Brenners bestätigt wird.From Japanese publication No. JP-A-63306311, we know how safety can be ensured and positive combustion can be achieved in a combustion device such as a water heater by a method in which a fuel valve is kept open for a desired auxiliary time after ignition and this auxiliary time is extended by a desired time when ignition of the burner is confirmed.

Erste und zweite Brennstoffventile werden durch Drücken eines Heißwasserfüllgliedes in seine tiefste Stellung geöffnet, und dann wird ein Pilotlichtbrenner gezündet. Zu dieser Zeit kann eine Schaltung zum anfänglichen Ventiloffenhalten einer Kontrollschaltung eine Hilfszeit ausgeben, bis das geöffnete Ventil eines ersten Brennstoffventils durch die elektromotorische Kraft eines ersten, von einem Pilotbrenner erwärmten Thermoelements gehalten werden kann, so daß die Öffnung des Brennstoffventils gesichert ist. Wenn die Zündung durch einen Flammenkegel innerhalb dieser Hilfszeit bestätigt wird, wird für eine gewünschte Zeit elektrischer Strom zur zwangsläufigen Ventilöffnung zugeführt. Mit dieser Anordnung ist es möglich, unter Beibehaltung der Sicherheitscharakteristika eine positive Zündung zu erzielen.First and second fuel valves are opened by pushing a hot water filler to its lowest position, and then a pilot light burner is ignited. At this time, an initial valve open holding circuit of a control circuit may output an auxiliary time until the opened valve of a first fuel valve can be held by the electromotive force of a first thermocouple heated by a pilot burner, so that the opening of the fuel valve is assured. When ignition is confirmed by a flame cone within this auxiliary time, electric current is supplied for a desired time to force the valve to open. With this arrangement, it is possible to achieve positive ignition while maintaining safety characteristics.

Schließlich ist aus dem deutschen Patent Nr. 1 946 588 eine Sicherheitsanordnung für die elektrische Zündung von Haushaltsgeräten, die mit Gas beheizt werden, durch ein elektromagnetisches Ventil bekannt, das die Gaszuführung zum Punkt seiner Verbrennung kontrolliert, wobei die Wicklung des elektromagnetischen Ventils in der Art eines Transformators für die Zündmittel ist, ein Zeitmesser in den Primärkreis des Stromes des Magnetventils für das Gas eingebunden ist, der thermoelektrisch verbunden werden (einspringen) kann, und bei dem die Funkenzündermittel durch hohe Spannung, angeordnet in der zweiten Ventilschaltung, mittels eines Flammenkontrollierers durch Ionisation kontrolliert werden kann.Finally, from German patent No. 1 946 588 a safety arrangement is known for the electrical ignition of household appliances heated with gas by means of an electromagnetic valve which controls the gas supply to the point of its combustion, the winding of the electromagnetic valve being in the form of a transformer for the ignition means, a timer being incorporated in the primary circuit of the current of the solenoid valve for the gas, which can be thermoelectrically connected (stepped in), and in which the spark igniter means can be controlled by high voltage, arranged in the second valve circuit, by means of a flame controller by ionization.

Die Erfindung betrifft ein Gasgerät mit den Merkmalen wie in Anspruch 1 beschrieben. Die abhängigen Ansprüche betreffen weitere Ausgestaltungen des Gasgeräts gemäß Anspruch 1.The invention relates to a gas appliance with the features as described in claim 1. The dependent claims relate to further embodiments of the gas appliance according to claim 1.

Um ein leichteres Verständnis nicht nur der Konstruktion, sondern auch der richtigen Benutzung der Zündvorrichtung der Erfindung zu erlauben, wird ein praktisches Betriebsbeispiel nachstehend wiedergegeben, wie es in dem entsprechenden schematischen Diagramm gezeigt wird. Diese Beschreibung dient nur der Erläuterung, und die Funktion ist in keiner Weise auf das gegebene Beispiel beschränkt.In order to allow an easier understanding not only of the construction, but also of the correct use of the ignition device of the invention, a practical example of operation is given below as shown in the corresponding schematic diagram. This description is for explanatory purposes only and the function is in no way limited to the given example.

Das Gerät (1) besteht aus einer gedruckten Schaltung (2), die eine Reihe von Druckknöpfen (3) umfaßt, mittels derer die den Casstrom zu dem Brenner (nicht gezeigt für Geräte für Haushaltszwecke) kontrollierenden Ventile aktiviert werden.The device (1) consists of a printed circuit (2) comprising a series of push buttons (3) by means of which the valves controlling the flow of oil to the burner (not shown for devices for domestic use) are activated.

Wenn die Vorrichtung mehr als ein Ventil oder mehr als einen Brenner hat und demgemäß mehrere Thermoelemente (4), wird die Schaltung mit einem Wähler (5) versehen, so daß mittels eines Auslösers (6) ein einzelnes Ventil für die Verwendung mit der entsprechenden Versorgung ausgewählt werden kann.If the device has more than one valve or more than one burner and accordingly more than one thermocouple (4), the circuit is provided with a selector (5) so that by means of a trigger (6) a single valve can be selected for use with the corresponding supply.

Wenn ein Druckknopf (3) gedrückt wird, wird der Brenner mittels eines Funkenzünders (7) gezündet, und ein Hilfsstrom wird der Magnetgruppe des Ventils zugeführt.When a push button (3) is pressed, the burner is ignited by means of a spark igniter (7) and an auxiliary current is supplied to the magnetic group of the valve.

Die Stromversorgungsquelle (8) kann mit einer Sammlerzelle benutzt werden und kann auch mit der Schaltung durch einen Trenntransformator (9) verbunden sein.The power source (8) can be used with a collector cell and can also be connected to the circuit through an isolating transformer (9).

Sowohl der Trenntransformator als auch die Thermoelemente (4) mit dem Funkenzünder (7) werden durch Zeitmesser (10) kontrolliert und arbeiten beide mit Transistoren (11).Both the isolation transformer and the thermocouples (4) with the spark igniter (7) are controlled by timers (10) and both work with transistors (11).

Claims (4)

1.- Gasgerät mit Sofortzündvorrichtung (1) durch Funkenzünder (7), bestehend aus mindestens einem Brenner mit mindestens einem Magnetaggregat von Sicherheitsventilen und Thermoelementen (4), die von den Flammen des (der) Brenner/s erwärmt werden, um die Gaseinspeisung in den (die) Brenner zu gestatten, wenn diese erwärmt sind; einer Stromversorgungsquelle (8) mit Sammlerzelle für eine evtl. Hilfsstromversorgung an die Sofortzündvorrichtung (1) und Magnetaggregat von Sicherheitsventilen; einem Trenntransformator für die Stromversorgung an die Stromversorgungsquelle (8), dadurch gekennzeichnet, daß eine gedruckte Elektroschaltung (2) mit Ausgängen und einem Zeitmesser (10) vorgesehen sind, um den Funkenzünder (7) zu speisen und um die Hilfsstromversorgung zu dem Magnetaggregat des (der) Sicherheitsventils/le und zu den Thermoelementen (4) abzusichern und zeitlich einzustellen, indem der besagte Hilfsstrom vom Hauptstrom zu ersetzen ist, der von denselben erzeugt wird, sobald diese von der Flamme erwärmt worden sind, was über einen Auslöseimpuls (6) und Wähler (5) zur Kontrolle der Sofortzündvorrichtung (1) erfolgt, um, falls erforderlich, nur die Gasversorgung zu je einem Sicherheitsventil zu ermöglichen und um die Möglichkeit auszuschließen, mehrere Sicherheitsventile gleichzeitig in Betrieb zu setzen und daß das Sicherheitsventil aussetzt, wenn das entsprechende Thermoelement auf eine Temperatur sinkend abkählt, die der Energiereduzierung von einem Drittel des erzeugten Stroms entspricht.1.- Gas appliance with instantaneous ignition device (1) by spark igniter (7), comprising at least one burner with at least one magnetic assembly of safety valves and thermocouples (4) heated by the flames of the burner(s) to allow gas to be fed into the burner(s) when they are heated; a power supply source (8) with collector cell for a possible auxiliary power supply to the instantaneous ignition device (1) and magnetic assembly of safety valves; an isolating transformer for supplying power to the power supply source (8), characterized in that a printed circuit board (2) with outputs and a timer (10) are provided to supply the spark igniter (7) and to secure and time the auxiliary power supply to the magnetic assembly of the safety valve(s) and to the thermocouples (4) by replacing said auxiliary current with the main current generated by the same as soon as they have been heated by the flame, which is done by means of a trigger pulse (6) and selector (5) for controlling the instantaneous ignition device (1) to allow, if necessary, the gas supply to only one safety valve at a time and to exclude the possibility of activating several safety valves at the same time and that the safety valve stops when the corresponding thermocouple cools down to a temperature corresponding to the energy reduction of one third of the current generated. 2.- Gasgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Hilfsstromversorgung durch Einschreiten des Zeitmessers (10) länger ist, welche die Stromversorgung gestattet, als die Funktionsdauer des Funkenzünders (7).2.- Gas appliance according to claim 1, characterized in that the duration of the auxiliary power supply by intervention of the timer (10) is longer than the operating time of the spark igniter (7). 3.- Gasgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrichtung (1) einen Druckknopf (3) für die Stromversorgung zur Vorrichtung (3) umfaßt und daß nach Betätigung des Systems das Vorhandensein einer Flamme durch Ionisation entdeckt wird, indem der Funkenzünder aufhört zu funktionieren und sich gleichzeitig der Zeitmesser (10) in Betrieb setzt, der das Thermoelement mit Hilfsstrom versorgt, indem dieser kontinuierlich während ca 6 weiterer Sekunden funktioniert.3.- Gas appliance according to claim 1, characterized in that the ignition device (1) comprises a push button (3) for supplying power to the device (3) and that, after activation of the system, the presence of a flame is detected by ionization, the spark igniter ceasing to function and at the same time the timer (10) starts operating, which supplies the thermocouple with auxiliary current by operating continuously for about 6 more seconds. 4.- Gasgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erwärmung des Thermoelements (4), wenn der Druckknopf (3) betätigt worden ist, die gedruckte Elektroschaltung (2) nicht benutzt wird und somit auch keine Energie verbraucht.4.- Gas appliance according to claim 3, characterized in that after heating of the thermocouple (4), when the push button (3) has been actuated, the printed circuit board (2) is not used and therefore does not consume any energy.
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